响应曲面法优化蓝藻多糖提取工艺研究毕业论文(编辑修改稿)

响应曲面法优化蓝藻多糖提取工艺研究毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

种生态灾难。 如何有效地利用微囊藻资源，使其变废为宝是必须正视的问题，铜绿微囊藻多糖的开发和利用早已成为资源开发的热点。 铜绿微囊藻无论在胞内还 是胞外都能分离得到富含糖醛酸和硫酸基团的酸性多糖，展现出铜绿微囊藻作为蓝藻酸性多糖提取的丰富资源的可贵前景。 本实验旨在研究铜绿微囊藻多糖的提取优化条件，为微囊藻多糖的结构、理化性质研究、分离纯化奠定基础，也为生物活性研究和药理药效研究作铺垫，充分利用这一宝贵资源为资源整合和利用做出贡献。 、试剂和仪器 铜绿微囊藻，在巢湖采集，经在安徽大学环境科学学院冷冻冻融后，成为可利用的藻浆。 （ 1）无水乙醇：上海振业化工有限公司 3 （ 2） 正丁醇：上海申博化工有限公司 (3)三氯甲烷 :国药集 团化学试剂有限公司 以上试剂均为分析纯。 仪器设备 （ 1）电子天平 ：上海越平科学仪器有限公司 （ 3） DKS24型电热恒温水浴锅：上海精宏实验设备有限公司 （ 4） TDL5M台式大容量冷冻离心机：长沙湘仪离心机仪器有限公司 （ 5） 旋转蒸发仪：巩义市予华仪器有限责任公司 (6） TD5AWS台式低速离心机：长沙湘仪离心机仪器有限公司 （ 7）冷冻干燥机：德国 CHRIST生产 （ 9） 冰箱：荣事达 （ 10） 烘箱：上海精宏实验设备有限公司 3 方法 蓝藻多糖提取工艺路线 蓝藻藻浆→热水法浸提多糖→ 离心后过滤去残渣→ 收集 上清液→上清液浓缩至 810ml→浓缩液 加 5 倍体积 乙醇沉淀（隔夜沉淀）→离心去上清液留沉淀→沉淀加水后抽干乙醇至溶液 8ml左右→冷冻干燥→粗多糖→称重→计算粗多糖得率 分别测定不同温度，时间，料液比，冻融次数，溶菌酶浓度对粗多糖得率的影响。 分别以不同的温度、水料比、提取时间，冻融次数及溶菌酶浓度做单因素试验 , 考察各单因素对多糖得率的影响。 蓝藻多糖提取的中心组合实验 根据 Box Benhnken 的中心组合试验设计原理，在单因素试验基础上，确定 中心组合试验因素与水平，以多糖得率为响应值，通过响应面分析对提取条件进行优化。 试验因素及水平编码如表 1所示。 具体试验设计方案见表 2。 4 表 1 中心组合设计的因素与水平表 Table1. Variables and levels in the design of the center bination experiment 变量 代码 编码水平 1 0 1 提取温度 /℃ A 40 60 80 提取时间 /h B 3 4 5 料液比 /ml/g C 40 50 60 对提取温度 A、提取时间 B和液料比 C作变换如下： A=(T － 60)/20， B=(t － 4)/1， C=(z － 50)/10， (T、 t、 z 分别为试验提取温度、提取时间及液料比 )。 以 A、 B、 C 为自变量， 以 2次试验所得多糖提取率的平均值为响应值 (R1)。 数据处理 每组实验均设定二个平行实验，结果求平均值，然后运用 Design Expert 软件对试验数据进行分析。 4 结果与分析 单因素提取对水溶性多糖得率的影响 提取温度对多糖得率的影响 以 30 mL /g 的料液比，分别于 50、 60、 70、 80、 90 ℃下提取 4 h，并以 95%的乙醇沉淀，醇沉比为 1︰ 5。 结果如图 1， 由图可知，随着温度的升高，多糖的提取率逐渐增加，且增幅明显，当温度增 到 70℃ 左右后增幅变小， 80℃时多糖的提取率最高，之后随着温度的增加，多糖提取率逐渐减小。 这里考虑到蓝藻多糖还有很多后续研究，为了保持多糖结构不被严重破坏，应选择提取温度在 6070℃ 之间为宜。 5 图 1 提取温度对多糖得率的影响 Effects of temperature on polysaccharides extraction rate 水料比对多糖得率的影响 在 提取 温度为 60 ℃下，分别以 50mL /g 的料液比提取 4h，并以 95%的乙醇沉淀。 结果见图 2， 由图 2 可知，多糖提取率随液料比的增大而呈上升趋势，这是由于加液量越大则提取出来的多糖越容易溶解，损失就越少，但料液比到达 30ml/g 左右时多糖提取率增幅不大，提取率缓慢增加。 增大液料比虽有利于多糖提取，但会增大后续浓缩的时间与能耗，所以从成本考虑料液比应在 3040mL /g 左右。 图 2 料液比对多糖得率的影响 of liquid/solid ratio on yield of polysaccharides 影响 在 提取 温度为 60℃下，以 30mL/g 的料液比进行提取，时间分别为 5 和 6h，并以 95%的乙醇沉淀。 结果见 图 3， 由图 3 可知，多糖提取率随着提取时间的增长，呈现先上升再稳定的总体趋势，在 4 h 左右出现最大值 ,随后增幅不明显。 说明 提取 产物浸出过程与时间密切相关，时间过短，产物溶解不充分，但时间过长，又可能会引起产物结构的变化。 单因素试验的结果显示，提取时间应在 45h 左右。 6 图 3 提取时间对多糖得率的影响 Effects of time on polysaccharides extraction rate EDTA对多糖得率的影响 在提取温度为 60℃ ,料液比为 30mL/g及其它情况保持不变的情况下 ,加入 0g、 、 、 、 ，根据实验结果得图 4，加入溶菌酶对多糖得率并没有什么正面促进作用，随着溶菌酶量的增多，多糖提取率反而不断下降。 然而，加入溶菌酶的同时，每组加入同等量的 EDTA，效果就不一样，多糖提取率总体都因为 EDTA的加入而升高，如红色趋势线所示，随着溶菌酶量变多，多糖提取率先增加后慢慢减少，并在溶 菌酶量为 达到最大值。 所以试验中，为保证获得更多的多糖，可以加入适量的溶菌酶和 EDTA来提高产率。 图 4溶菌酶和 EDTA对多糖得率的影响 Effects of lysozyme and EDTA on polysaccharides extraction rate。